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2023年 第44卷 第3期    刊出日期：2023-03-28

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第44卷第3期目次

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SLM钛合金蜂窝结构的面内压缩力学行为

乔扬, 赵至诚, 谢晶, 陈鹏万

2023, 44(3):  629-637.  doi:10.12382/bgxb.2022.0585

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为探究增材制造金属蜂窝结构在防护领域的潜在应用，采用激光选区融化(SLM) 技术制备钛合金蜂窝试样，进行单轴面内压缩力学实验，在平台段出现了周期压溃卸载现象，这不同于传统的塑性/脆性材料蜂窝平台段特征；结合数字摄像机和扫描电子显微镜，分析结构变形模式与断口破坏机理；基于参数化有限元数值分析，研究壁厚对蜂窝结构压溃卸载的影响规律。研究结果表明：SLM技术制备的钛合金蜂窝试样打印精度高，力学性能差异小；钛合金蜂窝结构面内受压时，结构剪切带区域蜂窝边连接处断裂造成结构应力-应变曲线周期性压溃卸载；破坏处断口可观察到明显的韧窝，呈现明显的塑性破坏形貌；壁厚减薄可以有效增大破坏时蜂窝短边的旋转角度，降低最小弯曲半径，从而显著改善压溃卸载现象，提升结构承载稳定性。

火炮身管延寿技术研究现状与展望

毛保全, 赵其进, 白向华, 王之千, 朱锐, 陈春林

2023, 44(3):  638-654.  doi:10.12382/bgxb.2021.0787

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火炮身管延寿难题长期制约着其综合性能的进一步提升和作战效能的持续发挥，延长身管使用寿命成为现代化及未来战场的迫切需求。通过概括影响火炮身管寿命的主要因素，从改进发射药、身管内膛表面处理、优化弹丸和膛线设计、炮钢材料改进、磁控等离子体抗烧蚀技术等方面阐述当前用于火炮身管延寿的主要技术措施，总结相关技术的国内外研究进展，并分析国内在上述技术领域存在的短板。从明晰火炮身管内膛壁面的烧蚀磨损规律，遴选可行延寿方法并多措并举开展科研攻关以及探索并发展磁控等离子体抗烧蚀新技术等方面展望我国在火炮身管延寿领域未来的发展方向。研究成果可为发展火炮身管常规延寿技术提供思路，并为探索新型延寿技术提供启发，进而可为延长身管使用寿命、提升火炮作战效能提供参考和借鉴。

埋头弹高速冲击挤进入膛特性研究

师军飞, 钱林方, 陈红彬, 付佳维

2023, 44(3):  656-669.  doi:10.2382/bgxb.2022.0834

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为研究埋头弹高速冲击挤进入膛过程的力学机理和运动规律，将某40 mm口径埋头弹火炮作为对象，分析建立其内弹道过程的数理模型，并通过实弹射击试验验证内弹道模型的准确性。考虑界面间的摩擦和接触特性，采用FEM-SPH耦合算法建立了高速冲击挤进模型，将内弹道数值解作为边界条件，通过数值计算得到弹带变形、弹丸运动、弹丸姿态和挤进阻力等变化规律。研究结果表明：所建立的弹道模型准确合理，弹丸的初始上膛速度为78.2 m/s；整个挤进过程分为减速挤进和加速挤进阶段，两阶段之间弹丸处于准静止状态，减速挤进过程中弹丸姿态发生周期性的变化，摆动角幅值不断下降，加速挤进过程，摆动角迅速增大，随着挤进完成摆动角呈现出减小的趋势，完成挤进用时2.65 ms，完成挤进时弹丸速度为73.92 m/s；挤进过程弹带表面温度接近材料熔点；动态挤进阻力呈现两次“上升-下降”过程，最大挤进阻力为95.288 kN，完全挤进时阻力降低并稳定到10 kN。

水下爆炸载荷下舰船双层底部结构的毁伤特性

陈岩武, 孙远翔, 王成

2023, 44(3):  670-681.  doi:10.12382/bgxb.2022.0390

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为研究舰船双层底部结构在水下爆炸载荷下的毁伤特性，进行电火花气泡与带破口双层结构模型相互作用实验，使用高速摄影机捕捉气泡在带破口双层结构下方的脉动特征，并使用LS-DYNA软件对该实验工况进行模拟，通过实验验证数值模型的有效性。在此基础上建立实尺度舰船双层底舱段有限元模型，通过改变爆距和双层板间水位，设置15个模拟工况，深入分析冲击波和气泡载荷对舰船双层底部结构的毁伤特性。研究结果表明：爆距较小时，外底板出现破口，内外底板之间的内气泡的膨胀作用加剧外底板破口的撕裂，同时使内底板出现塑性变形；爆距较大时，外底板仅发生变形，并与内底板接触，同时带动内底板的变形。双层板间水位较低时，冲击波载荷衰减较大，对内底板毁伤作用较小，此时内气泡的膨胀对内底板的变形起到主要作用；双层板间水位较高时，冲击波载荷衰减较小，冲击波和气泡脉动二次压力波载荷通过水介质共同作用到内底板，使内底板产生变形。

气凝胶夹芯结构冲击吸能实验研究

李泽昊, 徐文龙, 王成, 贾时雨, 穴胜鹏, 马东

2023, 44(3):  682-690.  doi:10.12382/bgxb.2022.1009

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针对装甲车、舰船等武器装备冲击碰撞防护需求，提出一种气凝胶夹芯冲击吸能结构，采用一级轻气炮系统，结合力传感器、高速摄像及数字图像相关技术，研究10.4 m/s、15.4 m/s、19.0 m/s共3种较高冲击速度下7种气凝胶夹芯结构冲击吸能特性。研究结果表明：随着冲击速度的增加，7种气凝胶夹芯结构的峰值碰撞力、压垮距离、比吸能、平均碰撞力均逐渐增大；相同冲击速度下，随着气凝胶层厚度的增加，气凝胶夹芯结构的比吸能逐渐增大，峰值碰撞力呈下降趋势，碰撞力效率总体变化较小；在研究范围内，较大的气凝胶层厚度有利于结构冲击吸能特性的提高，同时避免过大峰值碰撞力对防护人员或装备的损伤。

多尺度界面可调型Al-RDX含能复合物的制备及其热分解特性

许睿轩, 徐家兴, 薛智华, 吕杰尧, 严启龙

2023, 44(3):  691-701.  doi:10.12382/bgxb.2022.0618

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基于氧化剂/燃料一体化设计理念，在对Al颗粒进行表面修饰的基础上，采用声共振和喷雾干燥技术成功制得了多尺度界面可调半嵌入型Al/RDX和全嵌入型Al@RDX复合颗粒。通过扫描电子显微镜(SEM)等技术对复合颗粒的形貌、密度和燃烧热进行表征，并利用热红同步热分析仪(DSC-TG-FT-IR)对其热分解过程及气相产物进行了研究。研究结果表明：与机械混合物相比，复合颗粒密度基本保持不变，但燃烧热分别提升至17.31 kJ/g和18.82 kJ/g. DSC结果表明两种方式均可提高RDX的热分解放热量：铝粉嵌入未改变RDX的气相分解产物种类，但其中HCHO的相对含量有所增加：嵌入铝粉后RDX第一分解阶段均由二维成核增长模型(A2)转变为链断裂模型(L2)：全嵌入型Al@RDX的第二分解阶段则转变为自催化模型(AC)。

随机多尺度短切碳纤维复合结构模型中RVE尺寸效应和方向模量的均一化响应

邱伊健, 郑萍, 程香平, 郭玉松

2023, 44(3):  702-717.  doi:10.12382/bgxb.2021.0835

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采用一种新型的多尺度短切纤维填充树脂均匀化方法，目的在于探寻随机短切纤维离散角度对复合结构方向模量的均一化响应，同时研究卷曲短切碳纤维(CCF)单元在具有代表体积元(RVE)结构中随机分布所引起的复合材料结构性能变化。在均一化方法中使用一种基于高斯定理的RVE结构子域后处理方案，用于提取三维结构的平均应变和应力。利用X射线计算机断层扫描方法确定2阶张量取向角和剪切纤维长度在测试样品中的概率分布信息，设计比较3种尺寸的RVE模型，通过实验和计算研究CCF多尺度复合模型应力影响区衰减长度的影响因素和该均匀化方法引起的带有旋转角度的RVE方向模量均匀化响应。研究结果表明，复合结构的剪切模量比正轴模量相对旋转角度更为敏感，衰减长度与RVE尺寸、单胞结构和纤维扭曲度等因素相关。因此，研究随机短纤维的离散性对宏观复合结构方向模量的设计，铺层角度的优化等领域具有十分重要的应用。

随机初值条件下基于翼伞的无人机回收方法

孙昊, 孙青林, 孙明玮, 陈增强

2023, 44(3):  718-727.  doi:10.12382/bgxb.2021.0450

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翼伞回收系统由柔性伞衣和所回收负载组成，存在对着陆场要求低、飞行安全稳定、可雀降无损着陆等独特优势，在无人机回收、物资空投等军用及航空航天领域都发挥着不可替代的重要作用。翼伞回收系统依靠柔性伞衣提供升力，但伞衣存在复杂的非线性动力学特性，导致其控制难度较传统刚性飞行器更高。针对该问题，基于部分假设，通过对柔性伞衣和系统负载间的相互作用进行动力学分析，建立翼伞回收系统的简化动力学模型。基于自抗扰控制技术设计水平控制器与归航策略，实现随机初值条件下的翼伞高精度归航，从任意初始位置及角度将无人机精确地运输至目标位置。飞行测试结果表明：所建立的动力学模型可为翼伞的实际飞行实验提供仿真调试环境，实现控制器参数调节；在15次翼伞归航控制实验中，翼伞系统的平均归航落点误差为21.9 m。

石墨烯/陶瓷颗粒增强聚氨酯基复合材料动态压缩性能

邹广平, 吴松阳, 徐舒博, 唱忠良, 王宣

2023, 44(3):  728-735.  doi:10.12382/bgxb.2021.0777

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聚氨酯良好的力学性能使其广泛应用于各种领域，通过在聚氨酯基体中引入石墨烯增强体，能够大幅度增强聚氨酯基复合材料的各项性能。为得到具有高抗冲击能力的聚氨酯基复合材料，使用原位聚合法制备氧化石墨烯增强聚氨酯，通过霍普金森杆装置对其进行不同应变率下的动态压缩试验。采用无压渗透法加入直径3.3 mm的Al₂O₃颗粒陶瓷作为新的增强相。对石墨烯/颗粒陶瓷增强聚氨酯基复合材料进行动态围压实验，得到试样的应力-应变曲线。应用LS-DYNA动力学仿真软件建立复合材料有限元仿真模型，结合实验数据验证仿真的可靠性。分析复合材料在动态围压下的变形过程和损伤机理，开展不同粒径试样在动态围压下的仿真分析，讨论不同粒径的颗粒陶瓷对复合材料动态压缩的力学性能影响。研究结果表明：颗粒陶瓷粒径与复合材料的抗压强度密切相关，随着陶瓷颗粒粒径减小，即陶瓷颗粒数量增多，间隙减小时，复合材料的抗压性能也相应提高。

某新型车载多管负载行进间稳定控制方法

高强, 侯远龙, 吕明明, 毛斌, 侯润民, 羊书毅, 吴斌

2023, 44(3):  736-747.  doi:10.12382/bgxb.2021.0782

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针对某新型车载多管负载存在内外扰动影响、行进间不易稳定的难点，设计一种扰动速度神经网络自适应补偿的稳定控制器。优化设计负载结构使耳轴两端的载荷基本平衡，减小控制过程中由于克服不平衡力矩所产生的能量消耗，以及非线性力矩干扰。稳定控制器采用PI控制计算主控制量；由扰动速度、扰动加速度作为输入构成单神经元控制器计算补偿控制量；利用扩张状态观测器观测载体行进间负载所受到的扰动速度，利用混合微分器得到扰动加速度；由扰动速度、扰动加速度构成单神经元控制器计算补偿控制量；利用RBF神经网络提供梯度信息，对速度补偿系数和加速度补偿系数进行在线学习。数值仿真及台架试验结果表明，所设计稳定控制器具有较强的自学习和自适能力，对不同频率、幅值的扰动均具有鲁棒性，参数学习时间小于3.7 s，积分位置误差均方差小于0.33 mil，由此验证了所提出控制策略对于提高某新型车载多管负载稳定控制精度的可行性和有效性。

基于磁散射的线膛炮内表面磨损检测技术

李凯, 周诗超, 温鹏, 孙建港, 龚卿青, 李沅, 韩焱

2023, 44(3):  748-756.  doi:10.12382/bgxb.2022.0346

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针对线膛炮使用过程对身管内表面磨损检测的需求，建立线膛炮内表面磨损磁散射模型，研究一种线膛炮内表面磨损检测方法。在地磁环境中，基于磁偶极子模型分析阴线双侧膛线壁的二维磁偶极子模型，推导内膛、导转侧、烧蚀沟、镀层等磨损的散射磁场分布模型，通过仿真得到身管内表面磨损的磁场分布变化规律，对膛线磨损检测进行了半实物模拟试验。实验结果表明：当阳线无磨损时，阴线与阳线磁场强度差值为17.6 A/m；当阳线磨损为56.15%时，磁场强度差值减小到1.78 A/m；该方法为身管出厂和使用提供一种膛线磨损检查理论与方法。

基于泛函分析法的引信自毁时间散布

赵新, 纪永祥, 刘刚, 刘社锋, 罗熙斌, 宁小磊

2023, 44(3):  757-762.  doi:10.12382/bgxb.2021.0838

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针对离心自毁引信自毁时间试验样本量少时无法反映出自毁时间散布的问题，研究初速、自毁转速和时间关系。利用泛函分析法对弹道模型的初速和自毁转速建立关于时间的关系，再根据欧拉-拉格朗日方程求解初速与自毁转速的相关参数，获得时间散布情况。仿真结果表明，泛函分析法能够确定初速和自毁转速的关系，通过假设检验验证方法的有效性，利用初速和自毁转速的联合分布求解自毁时间散布，从而获得战术技术指标的满足情况，为靶场性能鉴定试验提供更行之有效的方法，为部队训练安全性提供理论支撑。

基于递归图和张量分解的故障可诊断性评价方法

吕佳朋, 史贤俊, 聂新华, 秦玉峰, 龙玉峰

2023, 44(3):  763-772.  doi:10.12382/bgxb.2021.0790

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可诊断性反映了系统故障诊断的难易程度，对系统进行可诊断性评价是开展故障诊断工作的前提条件。针对可诊断性评价问题，将测点信号考虑在内，提出了一种基于递归图和张量分解的故障可诊断性评价方法。利用相空间重构技术对装备在不同状态下的测点信号进行图形化表示，形成递归图；对递归图进行分析以提取其中的特征，并将该特征视为原信号特征；通过张量分解的方法，计算不同状态下信号特征之间的相似程度，作为故障诊断难易程度的基本度量。通过仿真实验对所提出的方法与仅考虑系统模型的D矩阵的可诊断性评价方法进行对比，结果表明该方法在评价可诊断性方面具有准确性和客观性。

淬硬超高强度钢45CrNiMoVA硬车削加工性研究

杜凯, 焦黎, 颜培, 余建杭, 王玉彬, 仇天阳, 王西彬

2023, 44(3):  773-782.  doi:10.12382/bgxb.2021.0757

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为避免淬硬钢磨削工艺易引入残余拉应力以及大量使用切削液对环境造成严重污染的问题，采用硬车削代替磨削的加工方法。针对淬硬-回火45CrNiMoVA钢进行以车代磨工艺的研究，分析硬车削过程中的切削力、加工表面形貌、残余主应力及显微硬度。结果表明，切削力随切削深度和进给量的增大而增大，切削速度的改变对切削力的影响不大；硬车削后工件表面形貌一致性良好，表面粗糙度Ra值可达0.64 μm；残余主应力随进给量和切削深度的增大而减小，随切削速度的增大先减小后增大；最大残余主应力的方向角随切削速度与切削深度的增大在37°~ 45°范围内保持稳定，随进给量的增大在22°~ 45°范围内先增大后保持稳定；表面显微硬度随切削速度的增大而减小，硬车削后表面显微硬度提高了13%，硬化层深度约200 μm。

基于线性自抗扰的水下运载器控制

高全喜, 可伟, 乔海岩

2023, 44(3):  783-791.  doi:10.12382/bgxb.2021.0769

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针对水下运载器强非线性、强耦合、外界干扰、自身参数不确定的影响，基于线性自抗扰控制提出一种姿态解耦控制方法。将水下运载器各控制通道的相互耦合以及内外部的干扰作为总和扰动，通过扩张状态观测器对其进行估计，并引入到反馈控制器中进行补偿，使原非线性系统转化成线性系统，实现解耦控制。引入虚拟控制量，对舵引起的耦合进行解耦。基于此控制系统和水下运载器非线性动力学模型，给出稳定性分析。仿真结果表明，基于线性自抗扰的控制器具有响应快速、超调与稳态误差小、鲁棒性强的特点，较PID控制动态性能与抗干扰能力有较大提升。

焊丝成分对高氮钢CMT+P焊工艺性的影响

张建, 李涛, 林红霞, 杨东青, 方辉, 范霁康, 王克鸿

2023, 44(3):  792-798.  doi:10.12382/bgxb.2021.0799

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为提升高氮钢焊接质量和优化焊接工艺，研究焊丝氮、锰含量带来的焊接工艺稳定性。采用冷金属过渡加脉冲(Cold Metal Transfer plus Pulse, CMT+P)焊技术对5种高氮钢焊丝进行焊接试验，研究焊丝成分对电信号、熔滴过渡、飞溅率的影响。研究结果表明：氮含量的增加会引起电信号波动变大且分布离散，而锰含量的变化对电信号的影响较小，焊丝中氮含量对高氮钢CMT+P焊接稳定性影响大于锰含量的影响；随着氮含量的增加，熔滴过渡模式由一脉一滴转变为多脉一滴，熔滴形状不规律且尺寸变大，焊丝工艺性变差；当焊丝中氮、锰含量较小，分别为0.42%、7.19%时，焊接工艺稳定性较好；氮逸出、锰蒸发导致高氮钢熔滴剧烈爆炸产生大量飞溅，焊接飞溅率随着氮、锰含量的增加而不断增大。

多约束超螺旋滑模变结构制导律

周蒙, 钱惟贤, 任侃

2023, 44(3):  799-805.  doi:10.12382/bgxb.2021.0776

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针对末制导过程中出现的加速度、落点和落角等多约束问题，研究一种多约束2阶超螺旋滑模制导律。将弹目相对运动方程转化为标准2阶系统模型，基于超螺旋(ST)算法设计2阶滑模制导律，使系统能够快速达到收敛，满足对落角的导引精度需要；采用饱和函数代替符号切换函数，消除滑模变结构算法固有的抖振问题；为解决加速度受限问题，设计带辅助系统(AS)的制导律。数字仿真结果表明，所设计的制导律能以期望的攻击角度和落角精确命中目标，与现有的1阶滑模制导律相比，收敛速度更快，制导精度更高。

考虑高强度钢加工表面完整性的背应力能法疲劳寿命预测模型

王永, 王西彬, 王志斌, 刘志兵, 刘书尧, 陈洪涛, 王湃

2023, 44(3):  806-815.  doi:10.12382/bgxb.2021.0828

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循环应变能法从疲劳损伤机理的角度对疲劳寿命进行预测，能够很好地解释疲劳断裂行为，故得到广泛应用。然而，对材料整体性能的大量试验研究中常常不考虑加工表面完整性，从而影响了能量法的预测精度，为此提出一种考虑加工表面完整性的循环背应力能法疲劳寿命预测修正模型，通过引入残余应力随深度围成的面积作为影响因子来考虑加工表面层力学特征对总背应力能的影响，将微裂纹不扩展阈值作为影响因子表征表面层几何和组织特征对总背应力能的作用。研究结果表明：针对淬火回火前的重载车辆扭力轴高强度钢材料，考虑加工表面完整性的修正模型疲劳寿命预测误差分散带缩小38%，预测精度提高25%，与疲劳断裂后实时统计单周次循环背应力能密度的模型具有相同的误差分散带(1.25倍)，克服了传统能量法需要在疲劳试验后才能进行寿命预测的缺点；针对淬火回火后的超高强度钢材料，考虑加工表面完整性的修正模型疲劳寿命预测精度从72.7%提升到了92.2%，克服了疲劳断裂后实时统计单周次循环背应力能密度预测模型的失效性，误差分散带从3.30倍降到了1.41倍；新模型提高了能量法在不同加工表面层特征的适用性，实现了面向服役性能的加工表面完整性评价。

考虑横向转运和紧急配送的战时多目标备件调度方法

李京峰, 陈云翔, 项华春, 高杨军, 赵静

2023, 44(3):  816-830.  doi:10.12382/bgxb.2021.0809

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针对现有战时备件调度模型灵活性不足，忽略需求点优先度排序，处理备件类型单一，以及算法运行效率不高等问题，提出一种考虑横向转运和紧急配送的战时多目标备件调度方法。在传统正向调度模型基础上加入横向转运和紧急配送策略，以缺件数最少和运输时间最短为目标构建同时处理多类型备件的战时备件调度模型。制定基于逼近理想解排序法的需求点优先度排序方法，利用基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)框架设计考虑优先度排序的MOEA/D(MOEA/D-PS)求解模型。案例结果表明：考虑横向转运和紧急配送的调度模型保障效果最优；MOEA/D-PS能够兼顾求解质量和运算效率，CPU运行时间均值比改进的非支配排序遗传算法缩短62.86%；优先度排序和要求时限长短显著影响备件供应保障效果。

拉伸载荷下双销式履带板强度计算方法

曾子豪, 张京东, 龚雪莲, 刘坤明, 桂学文, 廖日东

2023, 44(3):  831-840.  doi:10.12382/bgxb.2021.0771

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拉伸载荷是装甲车辆履带承受的主要载荷之一，是强度计算的重要工况，但是履带连接部件处的拉伸载荷分配尚不明确。为探究双销式履带板受拉伸时诱导齿与端联器上的载荷分配比例，针对某型装甲车辆履带板开展了单、双板履带板拉伸试验与仿真，研究不同块数履带板受拉伸载荷时载荷分配与应力结果的差异，并利用有限元法迭代计算确定履带受拉伸时稳定的载荷分配结果，提出一种快速计算履带板稳定载荷分配的两步计算方法。结果表明履带板拉伸载荷分配会随着履带板数目的增加发生变化，当履带板数目足够多时，端联器与诱导齿载荷分配趋向于1:2:1的分配比例。拉伸试验中履带数目的变化对履带板上最大应力以及履带销轴挠度均有一定影响，履带拉伸强度试验中应该加以考虑。

考虑平台特性的多层建筑物内履带式无人平台运动规划

熊光明, 于全富, 胡秀中, 周子杰, 许佳慧

2023, 44(3):  841-850.  doi:10.12382/bgxb.2021.0800

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针对在多层建筑物内无人平台的自主导航问题，提出一种考虑平台特性的运动规划框架。根据履带式平台的特点，采用零半径转向运动基元方案，并引入维诺路径，提高了全局规划在狭窄环境中的灵活性与安全性。经过分段三次Hermite插值得到平滑的全局路径。基于履带式平台运动模型，在轨迹预测的基础上，利用波阵值来提高局部规划算法在障碍物信息失准情况下的鲁棒性，并结合有限状态机决策模型，实现多楼层间的自主导航任务。对算法进行了仿真与实车实验验证。研究结果表明，新算法能够更好地适应室内环境空间狭窄的特点，同时也证明了在实际环境中的可行性。

基于PBD算法的海上补给装备柔性体仿真技术

李楠, 任鸿翔

2023, 44(3):  851-856.  doi:10.12382/bgxb.2021.0807

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针对海上补给仿真训练系统尚无法模拟索具、输油软管等柔性体的三维运动，影响系统沉浸感不足的问题，采用位置动力学(PBD)算法开展了海上补给装备中索具、输油软管等柔性体的仿真研究。依据多体动力学模型建立了海上补给装备柔性体粒子模型。对PBD算法进行改进，通过增加拉伸约束、弯曲约束、长距离约束、附着物相互约束实现了柔性体的动态变形三维模拟，并比较了高斯-赛德尔与牛顿两种算法。研究结果表明，高斯-赛德尔迭代方法满足在较低的迭代次数条件下能够较好地满足仿真系统的要求。最终模拟出了海上补给装备中索具、输油软管等柔性体的三维运动。

基于海洋浮标的电场干扰特性分析及信号检测方法

孙强, 张伽伟, 喻鹏

2023, 44(3):  857-864.  doi:10.12382/bgxb.2021.0671

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为解决深远海电场信号获取和目标探测问题，对深海电场探测剖面浮标实测数据进行干扰电场特性分析，分析结果表明该浮标在深海剖面电场测量中，晃动干扰电场能量主要集中在0.5 Hz以下，且随着深度的增加而减小，干扰电场可低至0.1μV/m的量级。在干扰特性分析的基础上，为解决浮标平台的电场信号检测问题，提出基于自适应门限线谱能量加和的改进检测方法。仿真及实测实验结果表明：改进算法可有效检测目标电场信号，并在保证目标检测概率的情况下，减小了虚警概率。

基于虚拟再入角的快速离轨制动制导方法

权申明, 王竹, 晁涛, 杨明

2023, 44(3):  865-875.  doi:10.12382/bgxb/2021.0710

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为满足再入飞行器快速离轨制动的需求，提出一种基于虚拟再入角的快速离轨制动制导方法。在分析脉冲离轨制动的制导机理的基础上，采用有限推力方式逐渐接近终端状态，满足再入角度和再入速度的交班需求；采用凸优化方法计算满足多终端约束的时间最优轨迹，结合有限推力制导算法的仿真结果，分析轨迹特点，提出虚拟再入角概念，设计考虑多终端约束的快速离轨制动的在线制导算法。分别从运算效率和制导精度两个方面，同现有方法进行比较，并在发动机推力大小与方向存在偏差情况下进行蒙特卡洛仿真。仿真结果表明，相比于现有算法，所提出的算法在保障同等控制精度的前提下，实现了快速离轨阶段快速的目标，且可以满足在线计算的需求。

一种横截面为正五/六边形的四层复合材料管轴向冲击吸能研究

陈升辉, 郭彦峰, 付云岗, 马小茭, 秦芳

2023, 44(3):  876-885.  doi:10.12382/bgxb.2021.0732

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纸瓦楞夹层管为耐撞性问题提供了一种新思路。针对由聚乙烯泡沫对纸瓦楞夹层双管的双填充构型，利用轴向跌落冲击对比试验和参数化分析，重点研究这种四层复合材料管的缓冲吸能特性以及结构和冲击参数的影响。研究结果表明：双填充X轴方向瓦楞夹层双管的塑性平台区明显长于双填充Y轴方向双管，其吸能效果优于双填充Y轴方向双管；随着管横截面边数的增加，双填充双管的比吸能、单位体积吸能、比总体效率、平均压溃应力都下降；随着落锤质量的增加，双填充双管的缓冲吸能特性都递增；管长比为3.0时，双填充X轴方向正五边形双管的总吸能和比吸能分别比正六边形管提高了15.6%和48.8%，而双填充Y轴方向双管分别提高了14.4%和47.9%；管长比为2.2的双填充双管的初始峰值应力高于管长比为1.4和3.0的双填充双管，抗冲击性能更好。

鱼雷装备测试维修Petri网模型与指标论证分析

张宁, 林海华, 孙亚平, 李宗吉, 王世哲

2023, 44(3):  886-894.  doi:10.12382/bgxb.2021.0768

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针对鱼雷装备测试维修使用需求，采用广义随机Petri网模型对鱼雷装备进行测试维修建模，并对测试性指标进行分析。分别建立鱼雷装备系统层和结构层GSPN模型，依据故障模式影响和危害性分析(FMECA)对鱼雷装备故障模式进行分类；对鱼雷结构层GSPN模型非基本变迁进行拓展，构建鱼雷装备基层级维修子网GSPN模型；采用同构法求解维修子网GSPN模型，利用的稳态可用度解析公式分析测试性参数与使用可用度(A₀)之间的影响关系；以某型号鱼雷为例，开展测试性指标求解和模型仿真验证。研究结果表明，模型仿真可用度A’=0.999 8，与系统要求值误差小于1%，验证了所构建模型的可行性和有效性。

新型四足并联军用机器人步态控制算法及仿真

李姗姗, 王洪波, 陈建宇, 张兴超, 田俊杰, 牛建业

2023, 44(3):  895-909.  doi:10.12382/bgxb.2021.0796

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在多关节步行机器人控制策略中，全部采用中央模式(CPG)网络进行控制的方法具有参数繁多、网络结构复杂的特点；机器人的工作环境通常多变且复杂，对机器人的灵活性和抗干扰能力提出了更高的要求，故仅采用单一的控制模式很难满足上述需求。针对上述问题，在机器人控制上把基于CPG的控制方法和基于虚拟模型的控制方法进行综合，对单腿为3-UPS机构的四足并联军用机器人设计了一种新型步态控制算法，用CPG完成机器人的基础步态，完成输入输出之间的非线性振荡器网络模型的搭建，并将模型的输出与关节电机的驱动力矩构成映射关系；再用虚拟模型生成行走时保持机器人平稳姿态所需要的足端虚拟力，并将足端虚拟力映射为关节驱动力矩。通过V-REP与MATLAB软件对该步态控制算法进行联合仿真实验。仿真结果表明：所提出的步态控制算法有效；新算法的优势在于简化控制网络的同时还能保证机器人在行走过程中拥有较强的灵活性和抗干扰能力，这种新型控制模式为四足并联军用机器人的步态控制提供了新的思路与方法。

多频谱发烟组件结构设计与遮蔽性能

李笑楠, 李天鹏, 张开创, 陈浩, 郭爱强, 高欣宝

2023, 44(3):  910-918.  doi:10.12382/bgxb/2021.0818

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为有效对抗多模导引头，通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂，同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率，基于朗伯比尔定律计算其在红外、可见光波段的质量消光系数。运用静爆法对发烟组件与多频谱干扰剂的匹配效果进行测试，得到发烟组件的发烟过程、有效烟幕宽度和持续时间。实验结果表明：多频谱干扰剂在1~3 μm、3~5 μm、8~14 μm的红外透过率分别为1.98%、3.04%、8.11%，3 mm、8 mm波的衰减值分别可达-14.52 dB和-11.76 dB，0.4~0.8 μm可见光透过率为6.96%；1~3 μm、3~5 μm、8~14 μm、0.4~0.8 μm的质量消光系数分别为1.28 m²/g、1.14 m²/g、0.82 m²/g、0.87 m²/g；烟幕持续时间大于60 s，有效烟幕宽度大于60 m；装填多频谱干扰剂的发烟组件具有良好的遮蔽能力，成烟迅速，形成的烟幕云团稳定，是干扰多模导引头的一种有效方法。